摘要：极限平衡分析法是目前边坡稳定性分析中最早最完善的方法，尤其是在堆积体边坡稳定性分析中应用较广，本文依靠理正岩土软件以朝阳沟隧道出口弃土场为工程实例进行计算分析，得到边坡不同工况下整体稳定性和最危险滑面情况，进而提出削坡留设平台的方式进行边坡治理而使坡体稳定。

关键词：极限平衡分析法；弃土场边坡；稳定系数；削坡

1. 极限平衡法简介

极限平衡法基本原理为岩土体会发生破坏是因为滑体内部发生了滑动，滑动面的形状可以是平面、圆弧面或者是对数螺旋面及不规则曲面，且滑动面上土体服从破坏条件。滑动面形成的隔离体，通过考虑其静力平衡，确定滑动发生的破坏荷载，再将隔离体分成若干竖向条块，对条间力进行简化，考虑各条块的静力平衡，确定滑面滑动的破坏荷载，并且得到的是一系列滑面滑动的破坏荷载，这就是条分法。极限平衡法能够满足力和力矩的平衡，摩尔—库伦破坏准则和应力边界条件，因其物理意义明确，计算结果可靠，方法简单而在实际工程中广泛应用。

2工程实例

2.1项目概况

赤峰至喀左客运专线CFSG-5标朝阳沟隧道出口弃土场位于赤峰市元宝山区平庄镇老西营子村，弃土来源于朝阳沟隧道出口段施工弃土，成分以黄土和强风化泥岩为主，弃土场为自然堆砌，平面大致呈圆形，弃土场现已形成三级台阶，每级平台宽约6m，坡角40°左右。弃土场所处地形为低山丘陵地貌，地形起伏较大，渣场位于沟谷一侧，东北高西南低，渣场顶部标高612m，前缘坡脚标高581m左右，压占范围内无常年地表径流，雨季时沿沟谷地势排出，局部在松散表土层形成上层滞水，沿岩层节理裂隙下渗排泄。

2.2 稳定系数及力学参数选取

该弃土场边坡主要为路堑排弃物组成，其压占范围的地层主要由黄土、基岩构成。由于土堆填方较高、修砌平台不规则，排弃物多为路堑开挖的黄土等易滑落散体材料等因素对边坡稳定性存在着不利影响。根据《建筑边坡工程技术规范》，考虑到边坡前缘无主要保护对象，综合确定该边坡安全等级为二级。根据《工程地质手册》（第四版）、岩土工程勘察报告以及现场调查情况综合确定本次边坡稳定分析所用的物理力学参数。

2.3 計算剖面选取

弃土场边坡坡度、厚度以及原始基底地面线的坡度直接影响着弃土场边坡的稳定性，因此剖面的选取以堆料厚、坡度陡为原则选取较危险的剖面进行计算。本次边坡稳定性分析根据业主单位提供的有关资料，土堆形成前后地形图、土场设计图纸、岩土工程勘察报告以及调查情况，考虑到土场形状，综合选取1个剖面为计算断面，并采用理正岩土软件计算，为设计修建挡墙且处于地形沟底的1-1剖面，该剖面坡最大坡度为1：1.6。

2.4 边坡稳定性计算

（1）边坡稳定性评价标准

朝阳沟弃土场边坡为二级边坡，边坡工程稳定性计算时其一般工况的稳定安全系数为1.30，地震工况稳定安全系数为1.10。

（2）计算结果

针对本次布设的1个边坡剖面进行稳定性分析计算，对剖面的最危险滑动面进行搜索，并确定其稳定系数，同时对边坡沿基底滑动的整体稳定性进行计算，计算结果如表1所示。

（3）结果分析

理正计算结果显示剖面的最大坡度为1：1.6，土场位置原始地形坡度约为14o，边坡弃土料的岩土性质及其均匀性对边坡稳定存在很大的影响。经计算边坡整体稳定性系数为1.320>1.30，说明边坡整体稳定，沿基底滑动的可能性很小，应重点分析土料的稳定状态。

对边坡进行最危险滑动面的搜索，一般工况计算结果中最小稳定性系数为0.990<1.00，地震工况稳定性系数为0.879<1.10，说明该边坡处于不稳定状态，急需采取治理措施，以满足稳定要求。潜在最危险滑动面为圆弧滑面，滑裂面位于边坡中上部。

2.5 弃土场边坡治理建议

经过对弃土场边坡计算剖面的稳定性计算分析，结果表明计算剖面稳定性系数为0.990，不能满足二级边坡稳定安全系数；需通过采取削坡留设平台的方式进行边坡治理，考虑到边坡形状、地理位置及地层组成，边坡坡率按1：3.0进行放坡，每10m高度布设一级台阶，台阶宽度5m。修整后边坡一般工况的稳定性系数为1.419>1.30，地震工况的稳定性系数为1.190>1.10，边坡处于稳定状态，满足安全要求。

3 结论

该土场基底地层强度较高，原始地势稍陡，经试算基底整体稳定性能够满足规范技术要求。对弃土场边坡主滑剖面进行稳定性计算分析，结果表明土堆处于不稳定状态，急需采取治理措施。对土堆坡度超过1：3.0的部分按1：3.0进行修整，每10m高布设一级台阶，平台宽度5m。修整后边坡稳定性系数达到有关规范要求，边坡处于稳定状态。考虑到降雨对边坡稳定性的不利影响，建议及时完善排水系统以减少降雨带来的危害，确保工程安全。

参考文献

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作者简介：张凯（1985-），男，汉族，辽宁阜新，硕士研究生，工程师，主要从事地质灾害勘查、设计及相关岩土工作。

（作者单位：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司）